结构钢焊条冷焊铸铁半熔化区白口层优化试验研究

本文应用回归正交优化原理,试验研究了结构钢焊条冷焊铸铁半熔化区无白口组织时,最佳匹配的规范参数,为减少和消除白口组织探讨了新途径.     

亚共晶白口铸铁热塑性变形的试验研究

本文采用高温压缩，高温扭转试验方法，研究了亚共晶白口铸铁的高温塑性变形能力：测定了温度与极限变形率以及温度与变形抗力的关系曲线，对热塑性变形后的组织进行了观察与分析。结果表明：亚共晶白口铸铁在８５０～１０００℃具有良好的塑性变形能力，热塑性变形后碳化物由网状变成断网状，孤立块状，从而可使亚共晶白口铸铁的韧性得到提高。     

稀土元素对含铬白口铸铁中共晶碳化物生长的影响

文中研制了一套高温度梯度的区域熔化定向凝固装置,能在工业用共晶成份的含铬白口铸铁试样中,得到平整的液—固界面;并由于在液态保持的时间较短,故可保留稀土变质处理的效果.使用这种装置研究了低铬(4%Cr)白口铸铁和高铬(20%Cr)白口铸铁中共晶碳化物的生长,以及稀土元素的存在对其造成的影响.在低铬白口铸铁中,随着稀土元素的加入,使共晶凝固时的领先相由基本上是碳化物变为基本上是奥氏体,并由于生长过程中,奥氏体在碳化物前端相互搭桥,使许多板状碳化物转变成板条状和杆状,稀土元素含量愈高,转变的份额愈多;高铬铸铁的共晶凝固与低铬铸铁不同,即使在不含稀土元素的情况下,亦主要是奥氏体为领先相,加入稀土元素对共晶生长时的领先相及碳化物的形貌没有明显的影响.     

钼钒型铸铁冷焊焊条的研制

本文通过理论探讨和试验研究,提出一种新型焊条——钼钒型铸铁冷焊焊条,它可代替目前常用的高钒焊条。它具有焊接接头白口区较窄;节省较贵的钒铁;焊接工艺性能较好等优点。     

添加铬合金化和复合变质处理对白口铸铁组织性能的影响

在熔炼过程中通过对熔体进行复合变质处理,制备普通白口铸铁和含铬白口铸铁试样及其在相同铸造条件下的变质试样;对试样进行金相显微组织观察、碳化物定量分析和宏观硬度测量,研究添加铬合金化和复合变质处理对普通白口铸铁碳化物类型、形态、分布和性能的影响。研究结果表明,铸铁铬含量较低时,碳化物类型为(Fe,Cr)3C或(Fe,Cr)3C (Cr,Fe)7C3,呈粗大网状结构;经复合变质处理后,碳化物变得孤立、分散,网状结构被消除;随着铬含量增加,碳化物全部转变为(Cr,Fe)7C3,共晶团中碳化物呈菊花状分布,并在共晶团心部附近出现近似六方形的块状(Cr,Fe)7C3碳化物;经复合变质处理后,共晶碳化物变的细小分散、分布均匀,菊花状形态消失,但六方形(Cr,Fe)7C3碳化物仍然存在;白口铸铁经复合变质处理后,其洛氏(HRC)硬度比变质前有明显提高。     

Fe-C-Cr合金三相共晶与四相包共晶反应对铬系白口铸铁组织的影响

以Fe-C-Cr三元合金相图分析了不同成分的铬系白口铸铁的凝固过程,阐述了三相共晶及四相包共晶反应对其微观组织的影响.通过试验对比,提出了合金元素对铬系白口铸铁微观组织的影响主要是通过对其三相共晶及四相包共晶反应过程的影响而产生.     

铬系白口铸铁中碳化物的电化学行为研究

为研究铬系白口铸铁在腐蚀介质中的相间腐蚀机理及铬系白口铸铁中碳化物的电化学行为,配制了３种典型铬系白口铸铁,应用改进了的提取相表面富集法制备了碳化物试样,测定了共晶碳化物的腐蚀速度及其电化学行为。试验结果表明：铬系白口铸铁中共晶碳化物的极化曲线既没有活化区,也没有过钝化区,一直处于自钝化状态;Ｍ７Ｃ３型碳化物比Ｍ３Ｃ型碳化物更耐蚀,更稳定。     

镍基铸铁焊条焊缝热裂纹生成机理的探讨

本文通过金相分析证明,镍基铸铁焊条焊缝组织并非如传统观点认为的那样,为奥氏体加点状石墨,而是奥氏体加点状石墨加晶间相。晶间相包含共晶形态的石墨及其它由Ni—S—P—Si等构成的低熔点共晶。晶间相的数量、分布形态是影响热裂纹生成的基本因素。镍基铸铁焊条焊缝热裂纹具有结晶裂纹的生成机理。因此,防治措施主要应从改善镍基焊条焊缝组织形态入手。作者研制的XZ308焊条焊缝组织中晶间相具有断续、团状分布特征,因而具有较强的抗热裂能力。     

塑性加工提高白口铸铁强韧性的电子显微分析

本文介绍利用透射电镜观察塑性加工后,白口铸铁形变、呈复和再结晶过程的组织及亚结构的变化。经研究发现:塑性加工的白口铸铁中共晶碳化物位错滑移、交割并形成位错网络,出现共晶碳化物亚晶块,继而“破碎”并钝化。而基体的位错增殖且晶粒细化,有分布较均匀的粒状碳化物。故此,白口铸铁强韧性有较大提高。     

铬系白口铸铁相间腐蚀机理的探讨

为了探讨铬系白口铸铁在腐蚀介质中的相间腐蚀机理,对试验合金应用定向凝固技术,采用提取相表面富集法制备了碳化物试样;依据电偶腐蚀原理,建立了亚共晶铬系白口铸铁相间腐蚀原电池模型;测定了试验合金组成物偶接前、后的腐蚀速度。试验结果表明：（1）亚共晶铬系白口铸铁相间腐蚀可分为主、次相同腐蚀原电池、主相间腐蚀速度是次相间腐蚀速度的2倍左右;(2) 随铬碳比的增加,试验合金组成组的腐蚀速度均显著下降,但共晶基体的腐蚀速度仍然是初生基体腐蚀速度的2倍左右;（3）碳化物与基体两相间的腐蚀电位差是相间腐蚀的驱动力,在此腐蚀过程中,高电位的碳化物被保护,低电位的基体被加速腐蚀,提高基体的腐蚀电位,不仅可以降低相同腐蚀速度,而且可以大幅度提高铬系白口铸铁的耐蚀性。     

离心铸造对白口铁抗冲击磨损性能的影响

通过冲击磨损试验研究了离心铸造白口铁与重力金属型铸造白口铁的抗冲击磨损性能。结果表明，离心铸造白口铁的抗冲击磨损性能高于金属铸造的白口铁，并且在高冲击功条件下尤为显著。     

铬系白口铸铁腐蚀磨损特性的研究

本文研究了共晶碳化物数量在20—25％范围内,含铬量由2—24％,铸态及热处理态的铬系白口铸铁在不同介质条件下的腐蚀磨损特性.研究结果表明:在强酸性介质中,腐蚀是导致腐蚀磨损失重量增大的主要因素,含铬量较高的奥氏体有较好的腐蚀磨损抗力,碳化物存在没有任何益处;在弱酸性介质中,腐蚀与磨损共同对腐蚀磨损失重量起作用,提高基体含铬量,保持适当数量碳化物将有效地提高其腐蚀磨损抗力;在中性及碱性介质中,磨损是主要影响因素,提高基体硬度有助于腐蚀磨损抗力的提高.合金元素铜可降低基体腐蚀速度,促进基体钝化,且有利于腐蚀磨损抗力的改善.本文研究结果为杂质泵过流部件的选材提供了依据.     

残余奥氏体对高铬白口铸铁磨料磨损特性的影响

本文通过改变高铬白口铸铁(15Cr-2Mo-1Cu)的热处理工艺,得到一系列残余奥氏体数量在0～60％范围内变化的基体组织;考察了残余奥氏体对低应力、高应力和有冲击载荷存在的动载磨料磨损特性的影响;运用X射线新方法测定了各种磨损后残余奥氏体诱发马氏体转变的数量、层深及分布梯度.研究结果表明:残余奥氏体对耐磨性的影响与磨损系统和残余奥氏体的稳定性有关.     

氧对铸铁材质的影响

铁水的纯净度是衡量铁水质量的重要指标之一,纯净度主要指铁水中的含氧量.由于在铁水中含有一定量的氧,必将对铸铁材质产生影响.作者应用固体电解质浓度差电池测定铁水中的溶氧量,并通过试验证实了在铸铁凝固过程中,氧对石墨形态、共晶团大小、共晶过冷度、综合机械性能以及不同壁厚的断面敏感性等方面均有明显的影响.试验所得结论明确了铁水质量与铸件内在质量的关系,这对提高铸件质量具有重要的现实意义.     

中铬铸铁的研制

本文研制了一种不含镍的中铬铸铁以代替镍硬Ⅳ型铸铁,并研究其成分、组织与机械性能之间的关系.研究结果表明:在中铬铸铁中可加入适量的铜、锰代替镍,以提高淬透性;但同时使残余奥氏体量增加.合适的铜量需视壁厚而定.加入适量的铝进行炉前孕育处理,细化了碳化物,导致机械性能的提高.合适的热处理工艺使中铬铸铁得到良好的综合机械性能.研制结果表明:中铬铸铁在常规机械性能及抗磨粒磨损耐磨性上己接近或迟到镍硬Ⅳ型铸铁水平,生产成本大幅度降低.但淬透性仍低于镍硬Ⅳ型铸铁.有待进一步研究与提高.     

电磁搅拌对高Cr白口铸铁组织形成的影响

文章研究了电磁搅拌对高Cr白口铸铁凝固结晶的影响。结果表明:电磁搅拌对高Cr白口铸铁组织改善明显,随励磁电压增大,电磁搅拌作用增强,初晶奥氏体由树枝状枝晶变为球状或不规则的碎块状,得到充分细化;共晶碳化物由大板条变为细小的短杆状、碎块状、菊花状,分布更加均匀。